Espaces vectoriels normés (MP)
Bonjour,
Je bloque sur un exercice qui ne m'a pas l'air si difficile pourtant..
Sur IR[X], on considère les normes suivantes :
N(P)= max{|P(t)|, t élément de [0,1]}
N'(P)=max{|P(t)|, t élément de [-1,0]}
N''(P)= L'intégrale sur [0,1] de |P(t)|dt
On pose Q=2
Je bloque sur ces deux questions:
On munit E de la norme N
1) Calculer d(Q,B) où B est la boule unité relative à N'
2) Calculer d(Q,C) où C est la boule unité relative à N''
J'ai pas mal cherché mais mes résultats ne sont pas vraiment encourageants.
Merci d'avance
Je bloque sur un exercice qui ne m'a pas l'air si difficile pourtant..
Sur IR[X], on considère les normes suivantes :
N(P)= max{|P(t)|, t élément de [0,1]}
N'(P)=max{|P(t)|, t élément de [-1,0]}
N''(P)= L'intégrale sur [0,1] de |P(t)|dt
On pose Q=2
Je bloque sur ces deux questions:
On munit E de la norme N
1) Calculer d(Q,B) où B est la boule unité relative à N'
2) Calculer d(Q,C) où C est la boule unité relative à N''
J'ai pas mal cherché mais mes résultats ne sont pas vraiment encourageants.
Merci d'avance
Réponses
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On a evidemment $\sup_{P\in B}\max_{x\in [0,1]}|P(x)-2|=\infty$ en considerant par exemple la suite de polynomes $P_n(x)=(x+1)^n.$
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Cependant nous cherchons une borne inf non ?
-
Salut
Notons $B'$ les polynômes de la boule unité pour $N'$
$B'= \{P \in \R[X] \;; \max_{t\in [-1,0]} |P(t)| \leq 1 \}$
On cherche $\inf_{P \in B'} \max_{t\in [0,1]} |2-P(t)|$
Il faut faire un dessin pour voir clair:
- représenter le polynôme $Q=2$
- se faire une idée de ce que sont les polynômes de la boule unité pour $N'$
- se faire une idée de ce que représente géométriquement la distance (pour la norme $N$) d'un de ces polynômes au polynôme Q
- se demander si cette distance peut être nulle...et pourquoi.
Les polynômes de $B'$ sont ceux dont la restriction à $[-1,0]$ prend des valeurs comprises entre $-1$ et $1$. En conséquence, la valeur en $0$ d'un polynôme de $B'$ est dans $[-1,1]$ donc...
Je te laisse finir. -
Merci pour ta réponse !
Donc la distance est inférieure ou égale à 1 ? -
Il faut essayer de rédiger.
Pour un polynôme $P$ quelconque de $B'$, on a $-1 \leq P(0) \leq 1$ donc $\max_{t \in [0,1]} |2-P(t)| \geq |2-P(0)| \geq 1$
Autrement dit $\inf_{P \in B'} \max_{t \in [0,1]} |2-P(t)| \geq 1 $
Mais comme le polynôme constant $R=1$ appartient à $B'$ et vérifie $ \max_{t \in [0,1]} |2-R(t)|=1$ , on peut affirmer que:
$d(Q,B')= \inf_{P \in B'} \max_{t \in [0,1]} |2-P(t)| =1$ -
D'accord. Merci beaucoup pour ton aide.
J'ai essayé de me débrouiller en utilisant l'inégalité triangulaire sur les normes. Il me semble que je sois arrivé à minorer la distance par 1. -
Ça me semble étrange de vouloir utiliser l'inégalité triangulaire ici. Veux-tu me montrer ton raisonnement?
-
Cela me semble au contraire être une très bonne idée ;-).
Version abstraite. Soit $E$ un e.v.n. Soit $Q \in E$ un vecteur de norme $2$. Quelle est sa distance à la boule unité centrée en l'origine ? -
Voui mais ce n'est pas la question ici.
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